Question

4.На какую высоту вертикально вверх был подброшен мяч, массой 300г с поверхности Земли, если его кинетическая энергия в начале броска была равна 50Дж. На какой высоте кинетическая энергия мяча будет равна потенциальной? А)Дано и рисунок к задаче Б) закон сохранения и вывод формулы для решения ​

Answer 1

Ответ:

керемет мал ешак чиыр кошқар

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии, который гласит, что сумма кинетической и потенциальной энергии остается постоянной, если не действуют внешние силы, такие как трение и сопротивление воздуха. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

$E_{\text{кин}} + E_{\text{пот}} = \text{const}$,

где $E_{\text{кин}}$ - кинетическая энергия, $E_{\text{пот}}$ - потенциальная энергия.

В начале броска мяч имеет только кинетическую энергию, которая равна 50 Дж. Мы хотим найти высоту, на которой кинетическая энергия станет равной потенциальной.

На начальном этапе ($E_{\text{нач}}$), кинетическая энергия мяча равна потенциальной энергии при высоте $h_1$:

$E_{\text{нач}} = E_{\text{кин}} + E_{\text{пот}}$,

$50 \, \text{Дж} = E_{\text{кин}} + E_{\text{пот}_1}$.

На этой высоте ($h_1$) потенциальная энергия равна массе мяча ($m$) умноженной на ускорение свободного падения ($g$) умноженное на высоту ($h_1$):

$E_{\text{пот}_1} = m \cdot g \cdot h_1$.

Подставляем это выражение в уравнение:

$50 \, \text{Дж} = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 + m \cdot g \cdot h_1$,

где $v$ - скорость мяча на начальной высоте ($v$ можно найти, используя кинетическую энергию и массу).

Теперь мы можем решить это уравнение относительно $h_1$. Для этого нам нужно знать значение скорости мяча на начальной высоте. Если скорость мяча была нулевой (подбросили вертикально вверх с нулевой начальной скоростью), то у нас будет:

$v = 0$,

и уравнение упрощается до:

$50 \, \text{Дж} = m \cdot g \cdot h_1$.

Теперь мы можем выразить $h_1$:

$h_1 = \frac{50 \, \text{Дж}}{m \cdot g}$.

Теперь давайте подставим значения массы мяча ($m = 0.3 \, \text{кг}$) и ускорения свободного падения на поверхности Земли ($g = 9.8 \, \text{м/с}^2$):

$h_1 = \frac{50 \, \text{Дж}}{0.3 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2}$.

Рассчитаем $h_1$:

$h_1 \approx 16.95 \, \text{м}$.

Таким образом, мяч был подброшен вертикально вверх на высоту около 16.95 метров, на которой его кинетическая энергия стала равной потенциальной энергии.